覃岳隆 雷冬雪 陈宁华 刘桉辰 潘翠
摘 要:矿产资源开采加速了各地经济社会的发展,然而大部分遗留的废弃矿窿并未得到妥善的处置,其对周边环境产生不可忽视的影响,存在隐患。为进一步掌握废弃矿窿对周边环境的影响,以便对其进行分区、分级和分类管理,本文通过调查了解废弃矿窿的危害性及环境敏感性,结合废弃矿窿的现状,研究制定废弃矿窿环境风险等级划分规则,针对不同风险等级的废弃矿窿提出相应的治理对策建议和环境风险防范措施,为废弃矿窿的后续治理提供科学有效的技术支撑。
关键词:废弃矿窿;环境风险;治理对策;环境保护
丰富的矿产资源为经济和社会的发展提供了较好的物质基础[1]。早期矿产开发时,生产方式粗放,环境保护观念和措施缺乏等原因,引发了各种环境问题。历史遗留的采矿窿洞未采取有效管控措施,矿窿涌水未经处理直接排入外环境而导致的环境问题尤为突出[2]。废弃矿窿是指对矿山资源进行开采后所遗留的废弃工程,包括挖掘的坑道以及相应的附属物等[3],其主要分为两类[4],分别是由于资源枯竭和产能过剩而导致关闭的矿窿。随着资源的不断开采以及“双碳”战略目标的逐渐实现,废弃矿窿的数量也会不断增加[5]。如今,废弃矿窿存在的潜在环境安全隐患各级政府已经高度重视,各地区也已在逐步开展绿色矿山“回头看”行动[6],因此,对废弃矿窿的分级处置和分类治理成为一项任重道远的工作。
矿窿涌水和周边遗留废渣是环境风险等级划分中危害性重点关注的问题。矿窿涌水及尾矿砂重金属含量高,周边随意堆放废渣也会随着降雨淋溶导致多种重金属离子溶出,不断产生酸性废水[7],易使周边水体及土壤产生严重的环境污染问题。进一步摸清废弃矿窿的环境污染现状及其对周边环境的影响,因地制宜地制定分类分区分级的管控方法,提出适宜的治理对策建议,将对当地的环境安全、周边及下游土壤和水环境的污染防控及重金属削减起到积极作用。
1 废弃矿窿环境危害性排查
1.1 排查对象
排查对象为废弃矿窿涌水、遗留废渣、周边环境要素的质量以及环境敏感点。
在过去开采矿产资源的过程中,由于人们缺乏环境保护的意识和管理措施,矿窿废渣一般处于裸露堆积的状态。在降雨的情况下,产生的淋滤废水不仅呈酸性,并且含有重金属等有害物质[8]。未经处理的废水排入附近的水体以及渗入土壤中,造成严重的环境污染,对周围的敏感点产生严重的环境危害。
1.2 排查内容
为保证排查工作的准确性,通过“资料收集+现场踏勘+采样检测+人员访谈”等方法对废弃矿窿进行环境隐患排查。
1.2.1 资料收集
(1)收集废弃矿窿名称、坐标、所属矿区、开采矿种、开采规模以及区域水文地质单元文件等基础资料,调查了解其企业厂区位置范围、变迁及发展情况、生产经营情况。
(2)收集历年相关监测材料。
(3)收集近三年的环境违法行为或环境纠纷情况。
1.2.2 现场踏勘
对各废弃矿窿开展现场踏勘,以矿窿为主,范围覆盖矿窿周边1千米内的区域。现场踏勘排查内容包括:
(1)掌握废弃矿窿建设、发展历史与现状。
(2)检查矿窿是否存在涌水排放情况;如果存在,则进一步摸清排水去向。
(3)检查矿窿周边1千米的环境敏感点。
(4)检查矿窿周边遗留废渣堆放情况,必要时开展采样监测,分析可能导致环境隐患的有毒有害物质。
1.2.3 采样检测
根据相关技术规范的要求,进行采样布点并开展采样分析。采样监测对象主要是矿窿涌水、周边土壤和遗留废渣。
(1)矿窿涌水水质检测:现场排查发现存在有矿窿涌水情况时,按照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T 91—2002)和《水质采样技术导则》(HJ 494—2009)要求,对矿窿涌水进行水样采集工作,做好相关记录,便于后续检测。
(2)矿窿周边敏感点土壤检测:结合卫星遥感影像和现场踏勘结果,排查矿窿周边1km的环境敏感点,了解下游区域受矿窿涌水影响的范围,按照《污染场地环境监测技术导则》(HJ 25.2—2014)和《土壤环境监测技术规范》(HJ/T 166—2004)要求对周边敏感点处土壤进行合理布点和采样检测工作。
(3)矿窿废渣检测:如矿窿附近堆存有历史遗留废渣,对其周边废渣进行采样检测工作。
1.2.4 人员访谈
为了更加准确地了解其历史和变迁情况,通过现场走访和电话访谈向知情人士了解目标矿窿的所属企业、矿窿采矿延续时间、生产规模、生产经营状况、环境污染情况、环保防护措施等信息。访谈对象选择包括当地生态环境管理部门人员、乡镇政府管理人员、原村镇居民、在区域周边的工作人員、附近耕作区的村民等。访谈之后对调查结果进行整理和分析,以进一步掌握废弃矿窿的历史情况,对所排查矿窿整体状况有一个全面深入的掌握。
1.2.5 矿窿周边环境概况及敏感点情况
如废弃矿窿周边1千米范围内存在村庄/居民点、地表水及耕地/农田等敏感点,排查以矿窿坐标为中心,对范围1千米内存在的村庄、地表水及耕地/农田等敏感点进行排查梳理。
1.3 环境风险等级划分
废弃矿窿风险环境风险等级的划分主要从环境危害性和周边环境敏感性两方面进行评价,将废弃矿窿环境风险划分为高、中、低三个等级。风险评估流程见图2。
废弃矿窿的环境危害性及周边环境敏感性采用定性方法评价。其中环境危害性主要依据废弃矿窿涌水情况和废渣情况进行评价,见表1。周边环境敏感性主要从废弃矿窿周边环境风险受体情况评估,见表2。废弃矿窿风险等级划分规则见表3。
2 治理对策
依据环境危害性、周边环境敏感性对废弃矿窿进行风险等级评价,以达到将各类矿窿进行分类管理和整治的目的。对于高风险废弃矿窿,要加强对涌水和废渣的关注和监管,采取必要的收集、处理、清运等措施,同时做好应急预案,尽量消除矿窿涌水和废渣产生的环境影响;对于中风险废弃矿窿,应定期巡查并对涌水水质进行检测,掌握水质变化情况,做好应急预案,并建议及时将废渣清运处理;对于低风险废弃矿窿,环境危害性评价等级为弱,建议以定期巡查为主。
2.1 开展涌水治理,降低重金属污染风险
2.1.1 集中矿窿
(1)对片区内存在多个高风险涌水矿窿的,为减少后期运维成本,建议对涌水进行集中收集,按要求处理达标后排放。
(2)深入开展水文地质调查,了解矿窿涌水走向,在涌水汇集的区域开展流域治理或区域水质提升工程,包括:①设置小型生态湿地;②定期对生态湿地上下游的水质进行监测,对比分析水质提升效果;③种植重金属富集植物。
2.1.2 分散矿窿
综合考虑治理效益及成本,建议以监测把控为主。经监测若能满足区域水质标准的,则定期监测开展长期监管;若无法满足区域水质标准,需开展修复治理工作。
2.1.3 其他建议
若矿窿周边有其他在产企业,建议将涌水收集至企业进行水资源综合利用。同时在矿窿周边修建防洪沟渠,减少外部排水冲刷及雨水汇入。
2.2 及时清运废渣,降低重金属污染风险
对于有主废渣,要求其所有单位进行清理和规范堆存;对于无主废渣,建议进一步进行成分及风险分析,视分析结果开展治理行动。
2.3 增强环境管理力度,防范环境事故发生
为提高废弃矿窿的环境安全,建议对废弃矿窿实施完全封堵并进行复绿治理。对于高风险矿窿,建议尽快开展整治,设置警示标志,建立一窿一档,实时调整矿窿风险等级及管控措施。对于中风险的矿窿,建议每月进行定期巡查,并每年对有涌水的矿窿进行采样分析进行监控。低风险矿窿以巡查为主,建议按季度不定期开展。
2.4 提高环境应急事件能力,及时消除事故风险
有关部门应组织编写高、中风险废弃矿窿环境事故应急预案,提高环境应急事件能力。收集和掌握区内、市内、县区内第一时间可以调用的环境应急资源状况,建立健全重点环境应急资源信息库,加强环境应急资源储备管理,促进环境应急预案质量和环境应急能力提升;建设环境应急物资仓库,便于废弃矿窿应急事件发生时做到第一时间响应、第一时间处置、第一时间消除危害。
3 废弃矿窿环境风险防范建议
3.1 落实责任主体,加强末端治理
加强对废弃矿窿的监管力度,建立健全环境监管机制,全面协调企业和政府有关部门共同做好废弃矿窿的治理和监督工作。依法落实矿窿有序关闭以及治理等相关工作的责任主体,坚持“谁污染,谁负责”的原则对“有主”废弃矿井进行污染治理。对于历史遗留的“无主”废弃矿井,当地有关部门应加强污染防治资金保障,发挥财政资金的积极作用,推动社会资本参与,做到多方合作,多方治理,从根本上消除废弃矿窿的环境风险[9]。
3.2 形成合力,提升监管水平
落实废弃矿窿治理的工作方案,协调生态环境、应急管理和自然资源等部门的合作机制,加强各部门之间的工作联系和信息共享,强化对废弃矿窿的执法监管。可实施分等级监管,对不同风险等级的废弃矿窿采取不同的监管机制,做到环境风险监管差异化。加大环境监管人员的培训力度,组建监管人员队伍,完善监管设备,提升监管人员的监管质量和监管力度。
3.3 创新驱动,科技支撑
废弃矿窿环境治理是一项面临众多难题的工作,要想解决这些问题,必须依靠科技。利用有效的治理技术及先进的技术装备统筹做好废弃矿窿的环境治理工作,加强研究队伍建设,对科技研发给予相应的支持,将科研与实际结合,因地制宜,建设废弃矿窿的治理工程,申报典型工程示范点,及时总结并且推广治理经验。
结语
矿产资源对人类经济社会的发展贡献很大,但废弃矿窿所带来的环境问题亦不能忽视,其产生的含有重金属的酸性废水将对周围水体和土壤产生较为严重的负面影响,对周圍的环境敏感目标的环境质量造成了严重威胁。各地应积极响应国家发布的《关于加强废弃矿井治理工作的通知》精神,大力推进废弃矿井的隐患排查和分级处置、分类治理工作,依据环境危害性、周边环境敏感性对废弃矿窿进行风险等级划分,对废弃矿窿进行有针对性的、有计划的治理工作。
参考文献:
[1]陈甲斌,刘超,聂宾汗,等.矿产资源安全需要重点关注十种矿产[J/OL].中国国土资源经济,2023,21(10):6468.
[2]戚鹏,尚煜.废弃矿井的生态环境问题及治理对策[J].生态经济,2015,31(07):136139.
[3]张雄邦.浙江省废弃矿井治理与生态修复规划研究[J].现代矿业,2022(004):3842.
[4]胡炳南,颜丙双.废弃矿井潜在地质灾害、防控技术及资源利用途径研究[J].煤矿开采,2018,23(03):7579.
[5]谢鹏宇.矿山废弃地生态问题及修复方法研究[J].南方农机,2023,54(07):5052.
[6]郝迎宾.废弃矿井环境综合治理技术应用研究[J].煤炭与化工,2022,45(10):107109.
[7]王亚萍,田涛,徐晶.废弃矿山酸性废水的成因、危害及治理技术研究进展[J].应用化工,2023,52(04):12011205.
[8]陈永宝,刘翔,王广禹,等.废弃露天矿山生态修复实践与展望——以宜昌市长江干支流两岸10km废弃矿山为例[J].资源环境与工程,2023,37(01):8288.
[9]刘岁海,周开灿,李发斌,等.四川省废弃矿井现状及其治理对策[J].中国矿业,2011,20(05):9395.
作者简介:覃岳隆(1990— ),男,汉族,广西岑溪人,硕士研究生,工程师,研究方向为环境工程、环境应急与风险隐患排查、水污染治理等。
*通讯作者:潘翠(1982— ),女,壮族,广西来宾人,硕士研究生,高级工程师,研究方向为环境影响评价、环境风险评估和环境工程等。